遺傳學 數(shù)量性狀遺傳分析ppt課件

1、.第1、9章定量特性的遺傳分析，第1章定量特性及其特性連續(xù)變化的復雜特性的遺傳規(guī)律和基因理論；2、數(shù)量性狀遺傳分析的基本方法；3、近親交配及利尿，2，第一節(jié)數(shù)量特性及其特性，所有可測量的質量都是數(shù)量特性(quantitative character或quantitative trait，QT)，數(shù)量特性遺傳概念，3，1。質量特性、數(shù)量特性、質量特性：表現(xiàn)形式有很大的不同，有質的差異，用文字描述的形式稱為質量特性。水稻的蠟和粳稻，人的a，b，o血型等。數(shù)量特性：特性之間連續(xù)的變異狀態(tài)，界限不明確，用數(shù)字描述的特性。人的身高、體重、作物產(chǎn)量、棉花的纖維長度等。4，質量特性和數(shù)量特性的差異，5，1是

2、嚴格的連續(xù)變異型性狀，如牛的泌乳量、羊毛的長度等；數(shù)量特性分為兩類。第二，表型表示不連續(xù)性，遺傳物質的數(shù)量表示潛在的連續(xù)變異的特性，即抗病、死亡率、單個胎兒的生育數(shù)量等特性，即超過臨界特性(threshold character或threshold trait)的遺傳閾值時才會出現(xiàn)的特性。6，數(shù)量特性的連續(xù)性特性：第一，基因型影響一系列表型性能。結果由基因型決定的其他表型的差異變得模糊，因此特定表型不能屬于特定的基因型。第二，許多不同基因座的等位基因可以改變觀察到的表型。7，1)數(shù)量特性是可測量的。2)數(shù)量性狀表現(xiàn)出持續(xù)變異。3)數(shù)量特性的成果易受環(huán)境影響。4)控制數(shù)量特性的遺傳基礎是多基因系

3、統(tǒng)，2 .數(shù)量特性的特性：數(shù)量特性的基因本質上與孟德爾式的遺傳完全相同，但只能用多基因理論解釋。8，1909年，瑞典遺傳學家Nilsson-Ehle研究了小麥和燕麥的谷物顏色遺傳，在多個紅蛋和白蛋的雜交組合中，有以下三種情況：兩種性狀的多基因假說。9，在小麥和燕麥中發(fā)現(xiàn)了與種皮顏色相關的3對基因。1對基因：F2表型3: 1分離；兩對基因：F2表型15: 1分離；3對基因：F2表型63: 1分離；F2的紅色谷物有不同程度的差異，可以根據(jù)紅色程度分為：a組：1/4紅色粒子：2/4中間紅色：1/4白色粒子；b組：1/16進安鎮(zhèn)紅色：4/16紅色：6/16中紅色：4/16淺紅色：1/16白色；集團c:

4、 1/64極真紅：6/64深紅：15/64屆真紅：20/64重紅：15/64重真紅：6/64丹紅：1/64白色，10，紅色顆粒的顏色變異程度與決定“紅色”的基因數(shù)量有關，無論基因的種類如何。b組：R1和R2 R2是決定種皮顏色的兩個基因，大寫字母是插件基因(“增加”的紅色)，小寫字母是反效果基因(“未增加”的紅色)，r和r之間沒有明顯的關系。11，主要論點：數(shù)量特性由大、小、相似、可加的基因控制，這種基因一般沒有隱藏的差異，服從世代相傳的經(jīng)典遺傳學法則。Nilsson-Ehle表示，根據(jù)小麥籽粒顏色遺傳研究，數(shù)量特性同時受到基因型和環(huán)境的影響，數(shù)量特性的表達對環(huán)境相當敏感。12，多基因學說的要

5、點：1)數(shù)量特性由多對微基因或多基因控制；(2)多基因每對基因對性狀的影響微乎其微；3)微效應基因的效果相同，徐璐積累。4)微效應基因之間一般沒有隱藏的關系。5)微效基因對環(huán)境敏感。6)多基因往往有多效唑。(7)多基因和主要基因都位于染色體上，具有分離、重組、連鎖特性。13，數(shù)量特性為研究方法的特點：1)雜交后代個體或少數(shù)后代能提供的信息楊怡較少。研究單位必須擴大到群體和很多系譜，以獲得對遺傳規(guī)律和動態(tài)變化的理解。2)測量個人的特性。3)生物統(tǒng)計用于計算性狀的表型參數(shù)，如平均、方差(或標準差)、變異系數(shù)和遺傳參數(shù)：遺傳率、遺傳相關系數(shù)等。14，以假設的玉米穗長的遺傳模式直觀地說明了這個假設：(

6、1)如果兩個父母有一對基因：P AA(6厘米)AA(18厘米)F1 AA(12厘米)自交F2 1aa 2Aa 1AA 1aa頻率1/4，15，(2)假設性狀由3對等位基因(A1a1，A2a2和a3a3a3)控制，根據(jù)多基因假說，等位基因間沒有顯性效應，鄭智薰等位基因間沒有顯性效應，其基因為a1 a2 a2 A3a3=18c，a1 a2 a36a=12)因此，每次用一個a基因替換a基因時，穗長為1厘米。16，如果忽略環(huán)境效應的影響，則混合測試的結果為：A1 A1 a2 a3 a3 a 3 a3 a 3 a2 a3 a 3 a2 a3 a 3 f 2: 6a : 5a1a:4a2a:3aa:2a4

7、a 3360 1a5a:6a頻率：1/，圖形顯示17，F(xiàn)2的每個基因頻率：18，以上例子：小寫字母只維持一個基數(shù)，無效的等位基因(null alleles)，大寫基因有增加其數(shù)量的效果。每個增加一個，效果加一個，基因的數(shù)量越多，每個效果就越小。大寫基因稱為活性等位基因，無效等位基因：無法產(chǎn)生野生型表型，完全喪失活性的突變基因。19，基本物質在特定范圍內(nèi)正常，超過特定閾值，表型不正常。基本物質受多種基因控制，但性狀的變化只有在基本物質達到或超過一定閾值時才會發(fā)生。只要發(fā)生率為20%，就表示閾值特性的兩種分布的閾值特性：遺傳基礎是微效應多基因、表型鄭智薰連續(xù)變異的一種類型。3閾值特性及其特性，20

8、，人類多基因遺傳疾病(嘴唇和口腔正壓送風系統(tǒng)、先天性心臟病、原發(fā)性高血壓等)一般由遺傳因子和環(huán)境效應決定個人是否容易得病，這被稱為“易感”。脆弱的變異是人體內(nèi)由基因決定的特定抗體物質濃度差異的連續(xù)變異。容易得病的個人抵抗力低，一個人的病菌超過一定限度-超過閾值，那個人就會出現(xiàn)“病”。發(fā)生概率(x)的連續(xù)分布分為兩類：離散“發(fā)生”和“正?！?。僅包含一個閾值的閾值屬性也稱為其中之一、全部或無屬性。閾值特性和鄭智薰閾值特性定量遺傳分析的原理和方法基本相同。21，2節(jié)定量特性的遺傳分析的基本方法，I .定量特性的遺傳率，(a)表現(xiàn)型值及其分散成分，表現(xiàn)型值及其剖面，表現(xiàn)型由遺傳因子和環(huán)境因素共同決定：

9、P=G E，22，基因型值由3部分組成：G=A D I，基因的累積效應(A):多個基因的累積效應；許多微效應基因的總和是遺傳、固定、值得繁殖的。顯性偏差(d):基因座中等位基因的相互作用；基因在異型狀態(tài)下因顯性效應而引起的分散?；蚣兓瘯r消失，可以遺傳，但不是固定的，與雜交的發(fā)生有關。父效應(I):與雜種優(yōu)勢相關的其他基因座的鄭智薰等位基因間相互作用的分散性。23，基因型值是多種基因效應的總和?；蛐秃捅硇虶=A D I和P=A D I e，24，平均：反應數(shù)據(jù)集趨勢的統(tǒng)計，某些特性的一些觀察(表現(xiàn)型)的平均值。，表示式分布及其元件，25，方差(V):表示數(shù)據(jù)集的方差圖，是總體觀測偏離平均值的

10、重要參數(shù)。v越大，變化越大。26，常用方差測量特定個性的變異程度。生物的表型分布式基因型分布式環(huán)境分布式，VP=vvvg ve，組表型變異的分解VP=VA VD VI Ve。27，(2)介電率，廣義介電率：介電方差與表型方差的比率。狹義遺傳力：部分方差表示整體表型方差的比率。28，遺傳率只有在特定的組，特定的條件下測量，才有意義。遺傳率表示組及其環(huán)境的特征。人類“腎”特性的總變異中遺傳變異占80%，其他環(huán)境條件變化引起的差異，29，可以估計基因型的分布()。F2變異包括分離個體的基因型變異和環(huán)境期突變()。2 .估計遺傳率的方法，30，(1)利用純親本集團遺傳型的一致性估計純親本和親本：VG=

11、0 VE=1/2(VP1 VP2) (2)利用F1代遺傳型的一致性估計純本和親本：VG=0 VE=VF1VP2)和基于F1表的分布(VF1) VE=1/3(VP1 VP2 VF1)，VE的估計方法：31，32，VP1=0.665 VP2=3.560 VF 1=2.310 VF 2=5.075 ve=2.178，33，H2=va/VP 100%，需要了解返回層代VB1，VB2的分布：f1和兩個親后返回的后代分別為B1，B2。34，35，3節(jié)近親交配及利尿，理想群假設群體內(nèi)交配是隨機的，但很多群體對特定的性狀交配不是隨機的。近交及其遺傳效應，36，自交：植物的自授粉，動物的自受精等近親的極限形式。

12、自交結果：服從頻率增加混合頻率AAAA 1aa 1aa，37，1。近親交配純化基因，雜交基因，基因頻率不變。38，近親交配效果：增加后代的純潔性，增加與血緣關系比較近的個體的近交合，后代凈體率就像每一代進行同一類型的近親交配一樣迅速增加，自交6代后凈合資比例接近100%，可能出現(xiàn)減退現(xiàn)象。純合資比例增加，表現(xiàn)了原本被混合狀態(tài)掩蓋的隱性性狀，顯示了生活力、繁殖力的下降。人類近親結婚導致了基因的整合，提高了隱性遺傳病的發(fā)病率。例如：半乳糖血癥，表親的結婚后代的發(fā)生率是非近親婚姻的19倍。39，近親交配不景氣并沒有完全引起基因序列的變化，而是表觀遺傳、表觀遺傳、表觀遺傳的變異?；虻暮塑账嵝蛄斜３植?/p>

13、變，由于基因的變異，基因活動發(fā)生變化，基因決定的表型發(fā)生了變化。對植物的最新研究結果，導致這種近親交配不景氣的不僅僅是基因本身的序列，還包括該基因開閉的方式。荷蘭內(nèi)梅亨大學研究員菲利賓沃吉注意到，在灰色藍色花盆中繁殖近親，對環(huán)境條件的反應發(fā)生了很大變化。41，研究結果表明，干旱和營養(yǎng)不良是由于所謂DNA的表觀遺傳變化，即添加或去除稱為甲基的化學物質，可以有效地打開或關閉基因。那么，這樣的修改會導致近親交配停滯嗎？為了找到答案，華爾街和同事們計算了灰色藍色花盆近郊和原教旨系統(tǒng)基因組中的甲基數(shù)。近親交配系統(tǒng)灰色花盆花出現(xiàn)了光合作用困難、發(fā)育緩慢等多種健康問題。另一方面，他們的基因組中包含的甲基比遠

14、距離交配系統(tǒng)多10%，可見遺傳的表觀變化顯著。為了表明甲基化不是近親交配減少的一個原因，研究人員用另一種近親交配系統(tǒng)灰色藍色花盆的化學物質從DNA中去除甲基。處理的近交系灰色藍色花盆的甲基化水平和遠交系大體相似。在光合作用的效率中，兩者之間沒有差異，增長和成熟的速度也相同。該研究組于2012年7月在生物學特刊網(wǎng)絡版上發(fā)表了上述結果。42，2。近交化降低組基因型的平均，增加雜交的組平均。3 .近郊分化群體，使雜交群體保持一致。4 .近郊和人工選擇的結合是提高利尿的重要手段之一；通過人工選擇保持理想的服從，可以將近郊和人工選擇結合起來，快速提高組間基因頻率的差異。玉米自交系之間的雜種優(yōu)勢高于品種間

15、雜種優(yōu)勢。因為自我交配通過持續(xù)的自我交叉，父母基因型的服從度高，F(xiàn)1群的基因型可以有整齊的異質性，并顯示出明顯的優(yōu)勢。43，2雜種優(yōu)勢及其遺傳理論，1 .雜種優(yōu)勢是指在兩個遺傳上構成兩個不同父母雜交組合的雜交一代(F1)，在生長潛力、生活力、繁殖力、適應性和產(chǎn)量、質量方面優(yōu)于雙親的現(xiàn)象，可以獲得更大的經(jīng)濟利益，這稱為雜種優(yōu)勢。44，45，2。heterosis性能特征：heterosis性能具有復雜的多樣性，具體取決于不同的組合、不同的特性和不同的環(huán)境條件。(1)雜種優(yōu)勢的復雜多樣性：(2)雜種優(yōu)勢強弱及其親本特征差異和純度密切相關。在父母的血緣關系和形質有差異的前提下，父母的純度越高，異種性就越強。46、(3)F2和后續(xù)代雜種優(yōu)勢減少。例如，aa f1(aa)aa aa F2(1aa 3360 2aa 3360 1aa)，只有混合基因型的一半左右顯示為雜種優(yōu)勢，其他半純實體基因型的特性向雙親移去，看不到雜種優(yōu)勢。因此，雜交只能種植一代，每年都要進行種子生產(chǎn)。(4)細胞質對F1雜交種的影響。47，3，顯性對雙親多座的徐璐其他等位基因順從地形成雜交后，顯性優(yōu)勢基因的效果積累，隱性基因的作用被掩蓋，顯示出明顯的優(yōu)勢。雜交是雙親顯性基因集中，雜交中發(fā)生的